JPS5892986A - 核燃料棒 - Google Patents
核燃料棒Info
- Publication number
- JPS5892986A JPS5892986A JP56192214A JP19221481A JPS5892986A JP S5892986 A JPS5892986 A JP S5892986A JP 56192214 A JP56192214 A JP 56192214A JP 19221481 A JP19221481 A JP 19221481A JP S5892986 A JPS5892986 A JP S5892986A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nuclear fuel
- fuel rod
- coolant
- rod body
- metal wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ｌ）発明の技術分針
本発明は、冷却材中の放射性核種を炉心部に捕獲滞留さ
せておくことができるようにした核燃料棒に関する。
せておくことができるようにした核燃料棒に関する。
２）従来技術
高速増殖炉においては、冷却材として、一般に液体ナト
リウムで代表されるアルカリ性の液体金属が用いられて
いる。そして、このような液体金属冷却材は、原子炉容
器内に設置された炉心で加熱された後、□容器外に設け
られた中間熱交換器へと導かれ、再び原子炉容器内へと
戻され、循環する。
リウムで代表されるアルカリ性の液体金属が用いられて
いる。そして、このような液体金属冷却材は、原子炉容
器内に設置された炉心で加熱された後、□容器外に設け
られた中間熱交換器へと導かれ、再び原子炉容器内へと
戻され、循環する。
ところで、高速増殖炉にあっては、通常核燃料節の被覆
管や炉心構造物を耐腐食性に富んだステンレス鋼で構成
するようにしている。しかし、ステンレス鋼も液体ナト
リウムで腐食されることには変りない。被覆管や炉心構
造物の構成材料は放射化されるので、上記のように腐食
されると放射性の腐食生成物が冷却材へ混入するととに
なる。冷却材へ温大した放射性腐食生成物は上記冷却材
により前記中間熱交換器系へと運ばれ、上記中間熱交換
器系の配管壁面等に沈着する０このように、中間熱交換
器系の壁面等に沈着した放射性核種の放射能はポンプ、
熱交換器、バルブ、流量計等の機器やこれ等の機器に接
続された配管の保守、補修作業に障害を与える。放射性
核種のうち、轡にマンガン−５４，５バルト−（ｉｏ、
コバルト−５８等は生成量モ多く、半減期も長いために
その影響が大きい。
管や炉心構造物を耐腐食性に富んだステンレス鋼で構成
するようにしている。しかし、ステンレス鋼も液体ナト
リウムで腐食されることには変りない。被覆管や炉心構
造物の構成材料は放射化されるので、上記のように腐食
されると放射性の腐食生成物が冷却材へ混入するととに
なる。冷却材へ温大した放射性腐食生成物は上記冷却材
により前記中間熱交換器系へと運ばれ、上記中間熱交換
器系の配管壁面等に沈着する０このように、中間熱交換
器系の壁面等に沈着した放射性核種の放射能はポンプ、
熱交換器、バルブ、流量計等の機器やこれ等の機器に接
続された配管の保守、補修作業に障害を与える。放射性
核種のうち、轡にマンガン−５４，５バルト−（ｉｏ、
コバルト−５８等は生成量モ多く、半減期も長いために
その影響が大きい。
そこで、このような不具合を解消するために、最近では
、炉容器内に、ニッケル等の放射性核種捕獲材を用いた
放射性腐食生成物捕獲装置を設置することが考えられて
いる。この放射性腐食生成物捕獲装置は、炉心の冷却材
出口に対向させて、つまり炉心上方に、前記捕獲材を収
容した要素を複数配置し、炉心から流出した冷却材に上
記捕獲材を直接振触させることによって、放射性核種を
捕獲するようにしている。
、炉容器内に、ニッケル等の放射性核種捕獲材を用いた
放射性腐食生成物捕獲装置を設置することが考えられて
いる。この放射性腐食生成物捕獲装置は、炉心の冷却材
出口に対向させて、つまり炉心上方に、前記捕獲材を収
容した要素を複数配置し、炉心から流出した冷却材に上
記捕獲材を直接振触させることによって、放射性核種を
捕獲するようにしている。
３）従来技術の問題
前記のような装置にあって、効率よく放射性核種を捕獲
するには、捕獲材と冷却材との一触面積をある程度以上
にする必要があり、装置自体が大量化する懸念がある。
するには、捕獲材と冷却材との一触面積をある程度以上
にする必要があり、装置自体が大量化する懸念がある。
すなわち、実際に上記装置を設置するには炉心の上方に
高さ約３０５１１の空間が必要である。したがって、上
記装置を設置するためには、炉心上部機構や原子炉容器
を大量化しなければならず、原子炉プラントの建設費も
増大化する問題がある。
高さ約３０５１１の空間が必要である。したがって、上
記装置を設置するためには、炉心上部機構や原子炉容器
を大量化しなければならず、原子炉プラントの建設費も
増大化する問題がある。
４）発明の目的
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは核燃料棒自身に、この核燃料棒の
大量化を招くことなしに放射性核種捕獲作用を行なわせ
ることができ、もって炉心上部機構および炉容器の小型
化および原子炉プラントの建設費の減少化に寄与できる
核燃料棒を提供することにある。
の目的とするところは核燃料棒自身に、この核燃料棒の
大量化を招くことなしに放射性核種捕獲作用を行なわせ
ることができ、もって炉心上部機構および炉容器の小型
化および原子炉プラントの建設費の減少化に寄与できる
核燃料棒を提供することにある。
■発明の構成
本発明は、核燃料棒本体の外周面で、かつ上記核燃料棒
本体に接触する冷却材の流れ方向を基準とした最下流端
部に放射性核種捕獲用の金属線を巻回して設けたことを
特徴としている。
本体に接触する冷却材の流れ方向を基準とした最下流端
部に放射性核種捕獲用の金属線を巻回して設けたことを
特徴としている。
６）発明の効果
上述の構成であると、冷却材に１人した放射性核種は、
冷却材が核燃料棒本体に沿って流れ。
冷却材が核燃料棒本体に沿って流れ。
ろ過程で上記核燃料棒本体の最下流端部に設けられた金
属線表面に捕獲されることになる。この場合、炉心に＃
＆麺ξれる核燃料棒本体は、周知のようにｌ集鱈轟り数
１０本から数百本と言った具合に多数であり、これら各
核燃料本体に放射性核種捕獲用の金属線を巻回した場合
、金属線として細線を用いると巻回部分の総表面積が非
常に大きなものとなる。また、核燃料棒本体は一般に数
■間隔に設けられるものであり、しかも金属線の巻回部
分の表面は凹凸状をなしている。このため、上記凹凸で
流れの乱された冷却材を広い表面積を有する金属線巻回
部に接触させることてできるので、この冷却材に混入し
ている放射性核種を確実に捕獲させることができる。し
たがって、放射性核種が中間熱交換器系まで流れ出るの
を防止できるので、この系の保守、補修等の作業の容易
化に寄与できる。
属線表面に捕獲されることになる。この場合、炉心に＃
＆麺ξれる核燃料棒本体は、周知のようにｌ集鱈轟り数
１０本から数百本と言った具合に多数であり、これら各
核燃料本体に放射性核種捕獲用の金属線を巻回した場合
、金属線として細線を用いると巻回部分の総表面積が非
常に大きなものとなる。また、核燃料棒本体は一般に数
■間隔に設けられるものであり、しかも金属線の巻回部
分の表面は凹凸状をなしている。このため、上記凹凸で
流れの乱された冷却材を広い表面積を有する金属線巻回
部に接触させることてできるので、この冷却材に混入し
ている放射性核種を確実に捕獲させることができる。し
たがって、放射性核種が中間熱交換器系まで流れ出るの
を防止できるので、この系の保守、補修等の作業の容易
化に寄与できる。
また、核燃料棒本体の前述した最下流端部内には、一般
的にガスプレナムが形成されている。
的にガスプレナムが形成されている。
このガスプレナムの部分の外径を他の部分に較べて小径
に形成−しても核燃料棒としての性能には何ら支障を与
えない。したがって、最下流端部を聾の部分より小径に
形成し、この小径部の外周、に前述した金属線をＩａ回
することによって核燃料棒としての外形寸法は従来のも
のと全く同じで、また流路も従来のものと同様に確保し
た状態で放射性核種捕獲機能を発揮させることができる
。つまり、放射性核種捕獲機能を持たせたことによって
核燃料棒本体が格別に大量化するよ）なこともない。し
たがって、炉心上部機構や炉容器の大量化を招くことな
く放射性核種の捕獲作用を行なわせることができ、結局
、原子炉プラントの高価格化防止に寄与できる。
に形成−しても核燃料棒としての性能には何ら支障を与
えない。したがって、最下流端部を聾の部分より小径に
形成し、この小径部の外周、に前述した金属線をＩａ回
することによって核燃料棒としての外形寸法は従来のも
のと全く同じで、また流路も従来のものと同様に確保し
た状態で放射性核種捕獲機能を発揮させることができる
。つまり、放射性核種捕獲機能を持たせたことによって
核燃料棒本体が格別に大量化するよ）なこともない。し
たがって、炉心上部機構や炉容器の大量化を招くことな
く放射性核種の捕獲作用を行なわせることができ、結局
、原子炉プラントの高価格化防止に寄与できる。
７）発明の実施例
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図は本発明の一実施例に係る核燃料棒の要部を敗り出し
て示す縦断面図であり、この被燃料棒ｌは、核燃料棒本
体りと、この核燃料棒本体！の外局面で、かつ上記核燃
料棒本体！に接゛触する冷却材Ｐの流れ方向を基準にし
た最下流端部１に巻回装着された巻線層重とで構成８ｒ
Ｌでいる。
て示す縦断面図であり、この被燃料棒ｌは、核燃料棒本
体りと、この核燃料棒本体！の外局面で、かつ上記核燃
料棒本体！に接゛触する冷却材Ｐの流れ方向を基準にし
た最下流端部１に巻回装着された巻線層重とで構成８ｒ
Ｌでいる。
核燃料棒本体Ｊは薄肉のステンレス鋼等で形成された被
覆管゛５と、この被覆管５の上部開口を閉塞する上部端
４＆＃およ−び下部開口を閉塞する下部−１ｋ（８１！
示せず）と、被覆管１内に収容された燃料ペレット７と
、この燃料ペレット１と前記上部端ｊ＆Ｃとの間に板体
８を介して挿着され、上記上部端役６と燃料ペレット１
との間にガスプレナムクを形成するスプリング１ｏとで
構成されている。そして、上記被覆管５の前記ガスプレ
ナム９が設けられている部分の外径は他の部分の外径よ
り小１な小極ｍＩＸに形成されている。
覆管゛５と、この被覆管５の上部開口を閉塞する上部端
４＆＃およ−び下部開口を閉塞する下部−１ｋ（８１！
示せず）と、被覆管１内に収容された燃料ペレット７と
、この燃料ペレット１と前記上部端ｊ＆Ｃとの間に板体
８を介して挿着され、上記上部端役６と燃料ペレット１
との間にガスプレナムクを形成するスプリング１ｏとで
構成されている。そして、上記被覆管５の前記ガスプレ
ナム９が設けられている部分の外径は他の部分の外径よ
り小１な小極ｍＩＸに形成されている。
しかして、前記巻線層！は、放射性核種捕獲機能を有し
た細い金属線、たとえばニッケル線を小径部１１の外周
にたとえば二重巻して形成されたものとなっている。そ
して、上記のように構成された核燃料棒りは巻線層ｊの
側が核燃料棒本体りに接触しながら流れる冷却材Ｐの流
れ方向を基準にして最下流側に位置するように集合され
て炉心に装荷される。
た細い金属線、たとえばニッケル線を小径部１１の外周
にたとえば二重巻して形成されたものとなっている。そ
して、上記のように構成された核燃料棒りは巻線層ｊの
側が核燃料棒本体りに接触しながら流れる冷却材Ｐの流
れ方向を基準にして最下流側に位置するように集合され
て炉心に装荷される。
このような構成であると、原子炉運転時には、冷却材Ｐ
が図中矢印で示すように、核燃料棒１に接触しながら流
れるのであるが、この冷却材Ｐは巻線層重の部分を通流
するとき、巻線層１の表面の凹凸によって流れが乱され
る。したがって、この乱れによって冷却材Ｐに混入して
い゛る放射性核種が確実に巻線層ｌの表面に接触するこ
とになる。巻線層重は活性の強いニッケル線で形成され
ているア１で、接触した放射性核種は、この巻線１ｉに
捕獲され、線材の内部へと拡散によって侵透する。そし
て、乙の場合には、巻線ｌの表面積を太きくす旭・、こ
とは線材を細くすることによって容易であり、また、巻
線層１を核燃料棒本体りの最下流端部に位置させている
ことからして、巻線層↓の外径を核燃料棒本体１の外径
にほぼ合せることも容易であることからして、結局前述
した効果が得られることになる。
が図中矢印で示すように、核燃料棒１に接触しながら流
れるのであるが、この冷却材Ｐは巻線層重の部分を通流
するとき、巻線層１の表面の凹凸によって流れが乱され
る。したがって、この乱れによって冷却材Ｐに混入して
い゛る放射性核種が確実に巻線層ｌの表面に接触するこ
とになる。巻線層重は活性の強いニッケル線で形成され
ているア１で、接触した放射性核種は、この巻線１ｉに
捕獲され、線材の内部へと拡散によって侵透する。そし
て、乙の場合には、巻線ｌの表面積を太きくす旭・、こ
とは線材を細くすることによって容易であり、また、巻
線層１を核燃料棒本体りの最下流端部に位置させている
ことからして、巻線層↓の外径を核燃料棒本体１の外径
にほぼ合せることも容易であることからして、結局前述
した効果が得られることになる。
８）他の実施例
本発明は上述した実施例に限定されるものではない。実
ＩＩａｇ１では、放射性核種を捕獲する金属線としてニ
ッケル線を用いたが、ニッケル合金線、表面にニッケル
メッキが施されたステンレス鋼線、表面にニッケルメッ
キが施されたニッケル合金線又はそれ等を組合せたもの
であってもよく、さらに放射性核種を一捕獲する機能を
有する他の金属材斜線であってもよい。また冷却材の流
路を十分確保できる場合には小径部を設けなくてもよい
。
ＩＩａｇ１では、放射性核種を捕獲する金属線としてニ
ッケル線を用いたが、ニッケル合金線、表面にニッケル
メッキが施されたステンレス鋼線、表面にニッケルメッ
キが施されたニッケル合金線又はそれ等を組合せたもの
であってもよく、さらに放射性核種を一捕獲する機能を
有する他の金属材斜線であってもよい。また冷却材の流
路を十分確保できる場合には小径部を設けなくてもよい
。
図は本発明の一実施例に係る核燃料棒の要部を取り出し
て示す縦断面図である。− ュ・ｉ−核燃料棒、１・・・核燃料棒本体、ｌ・・・巻
線層、５・・・被覆管、１・・・燃料ペレット、９・・
・ガスプレナム、−１０・・・スプリング、１１・・・
小径部、Ｐ・・・冷却材。
て示す縦断面図である。− ュ・ｉ−核燃料棒、１・・・核燃料棒本体、ｌ・・・巻
線層、５・・・被覆管、１・・・燃料ペレット、９・・
・ガスプレナム、−１０・・・スプリング、１１・・・
小径部、Ｐ・・・冷却材。
Claims (2)
- （１） 核燃料棒本体と、この核燃料棒本体の外周面
で、かつ上記核燃料棒本体に接触する冷却材の流れ方向
を基準とした最下流端部に巻回して設けられた放射性核
種捕撫用の金属線とを具備してなることを特徴とする核
燃料棒。 - （２） 前記金属線は、前記核燃料棒本体の前記最下
流端部に設けられた小径部に巻回されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第（１１項記載の核燃料棒。 （３： 前記金属線は、ニッケル、ニッケル合金、表
面にニッケルメッキが施されたステンレス鋼、表面にニ
ッケルメッキが施されたニッケル合金の少くとも一種で
形成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項または第（２）項に記載の核燃料棒。 □
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192214A JPS5892986A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 核燃料棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192214A JPS5892986A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 核燃料棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5892986A true JPS5892986A (ja) | 1983-06-02 |
| JPS6139639B2 JPS6139639B2 (ja) | 1986-09-04 |
Family
ID=16287554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56192214A Granted JPS5892986A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 核燃料棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5892986A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6435135U (ja) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP56192214A patent/JPS5892986A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139639B2 (ja) | 1986-09-04 |
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